JP2724794B2 - Sliding surface structure - Google Patents

Sliding surface structure

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JP2724794B2
JP2724794B2 JP4351332A JP35133292A JP2724794B2 JP 2724794 B2 JP2724794 B2 JP 2724794B2 JP 4351332 A JP4351332 A JP 4351332A JP 35133292 A JP35133292 A JP 35133292A JP 2724794 B2 JP2724794 B2 JP 2724794B2
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sliding surface
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crystals
plane
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義和 藤澤
貴浩 郡司
勝宗 田畑
和久 岡本
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、相手部材との摺動面を
構成する摺動面構成体に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sliding surface constituting a sliding surface with a mating member.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種摺動面構成体としては、例
えば内燃機関用ピストンにおいて、Al合金製母材のラ
ンド部およびスカート部外周面に、耐摩耗性の向上を狙
って設けられるFeメッキ層が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as this kind of sliding surface structure, for example, in a piston for an internal combustion engine, an Fe alloy provided on an outer peripheral surface of a land portion and a skirt portion of a base material made of an Al alloy in order to improve wear resistance. Plating layers are known.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、内燃機
関が高速、且つ高出力化の傾向にある現在の状況下で
は、従来の摺動面構成体はオイル保持性、つまり保油性
が十分でなく、また初期なじみ性も悪いため耐焼付き性
が乏しいという問題がある。
However, under the current situation in which the internal combustion engine tends to operate at high speed and high output, the conventional sliding surface structure does not have sufficient oil retention, that is, oil retention. There is also a problem that the seizure resistance is poor due to poor initial conformability.

【0004】本発明は前記に鑑み、結晶構造を特定する
ことによって十分な保油性と良好な初期なじみ性を持
ち、これにより耐焼付き性を向上させることができるよ
うにした前記摺動面構成体を提供することを目的とす
る。
[0004] In view of the above, the present invention provides a sliding surface structure having a sufficient oil retaining property and good initial conformability by specifying a crystal structure, thereby improving seizure resistance. The purpose is to provide.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明に係る摺動面構成
体は、体心立方構造を持つ金属結晶の集合体より構成さ
れ、その集合体は、ミラー指数で(h00)面を摺動面
側に向け(h00)配向性金属結晶およびミラー指数
で(3hh0)面を摺動面側に向け(3hh0)配向
性金属結晶の少なくとも一方を含み、前記(h00)配
向性金属結晶の存在率S h00 が0%<S h00 <25%で
あり、前記(3hh0)配向性金属結晶の存在率S 3hh0
が0%<S 3hh0 <25%であることを特徴とする。
The sliding surface structure according to the present invention comprises an aggregate of metal crystals having a body-centered cubic structure, and the aggregate slides on the (h00) plane with a Miller index. toward the surface side (h00) saw including at least one of the at oriented metal crystals and Miller indices of (3hh0) plane toward the sliding surface (3hh0) oriented metal crystals, the (h00) distribution
When the abundance ratio S h00 of the directional metal crystal is 0% <S h00 <25%
And the abundance S 3hh0 of the (3hh0) oriented metal crystal.
Is 0% <S 3hh0 <25% .

【0006】ここで、前記存在率S h00 およびS 3hh0
つまりSm(mは、hhh、3hh0等のミラー指数、
以下同じ)について説明する。摺動面構成体がbcc構
造を持つ金属結晶の集合体より構成されている場合、X
線照射方向を摺動面4aに対し直角方向に定めてX線回
折を行うと、X線回折図には、原則として、(hh0)
面を摺動面4a側に向けた(hh0)配向性金属結晶、
(h00)面を摺動面4a側に向けた(h00)配向性
金属結晶、(2hhh)面を摺動面4a側に向けた(2
hhh)配向性金属結晶、(3hh0)面を摺動面4a
側に向けた(3hh0)配向性金属結晶および(hh
h)面を摺動面4a側に向けた(hhh)配向性性金属
結晶によるX線反射強度が現出する。
[0006] In this case, the existence ratio S h00 and S 3hh0,
That is, Sm (m is a Miller index such as hhh, 3hh0,
The same applies hereinafter). The sliding surface structure is bcc structure
X is composed of an aggregate of metal crystals
X-ray rotation with the irradiation direction set to the direction perpendicular to the sliding surface 4a
When the fold is performed, (hh0)
(Hh0) oriented metal crystal with its surface facing the sliding surface 4a side,
(H00) orientation with the (h00) plane facing the sliding surface 4a
Metal crystal, (2hhh) face (2)
hhh) Oriented metal crystal, (3hh0) plane as sliding surface 4a
(3hh0) oriented metal crystal and (hh
h) (hhh) Oriented metal with its surface facing the sliding surface 4a
The X-ray reflection intensity by the crystal appears.

【0007】この場合、各結晶面の測定感度が異なるの
で、それら測定感度を同一感度レベルに補正すべく、各
配向性金属結晶におけるX線反射強度の測定値Imは、
ASTMカードにおいて、対応する結晶面のX線反射強
度比IAmで除され、これにより補正値Im/IAmが
得られる。
In this case, the measurement sensitivity of each crystal plane is different.
In order to correct those measurement sensitivities to the same sensitivity level,
The measurement value Im of the X-ray reflection intensity in the oriented metal crystal is
In the ASTM card, the X-ray reflection intensity of the corresponding crystal plane
Divided by the degree ratio IAm, whereby the correction value Im / IAm
can get.

【0008】また、全ての配向性金属結晶によるX線反
射強度の測定値の和は、前記補正値の和Tとして表わさ
れる。
Further , the X-ray countermeasure by all the oriented metal crystals
The sum of the measured intensities is expressed as the sum T of the correction values.
It is.

【0009】そこで、本発明においては、或一種の配向
性金属結晶の存在率Sm(%)を Sm={(Im/IAm)/T}×100 と定義する。
Therefore, in the present invention, a kind of orientation
The abundance Sm (%) of the crystalline metal is defined as Sm = {(Im / IAm) / T} × 100 .

【0010】したがって、(hh0),(h00),
(2hhh),(3hh0)および(hhh)配向性金
属結晶の存在率は次のように表わされる。 (hh0)配向性金属結晶:S hh0 ={(I hh0 /IA
hh0 )/T}×100、 (h00)配向性金属結晶:S h00 ={(I h00 /IA
h00 )/T}×100、 (2hhh)配向性金属結晶:S 2hhh ={(I 2hhh /I
2hhh )/T}×100、 (3hh0)配向性金属結晶:S 3hh0 ={(I 3hh /I
3hh )/T}×100、 (hhh)配向性金属結晶:S hhh ={(I hhh /IA
hhh )/T}×100 ここで、I hh0 、I h00 、I 2hhh 、I 3hh0 、I hhh は各
結晶面のX線反射強度の測定値である。またIA hh0
IA h00 、IA 2hhh 、IA 3hh0 、IA hhh はASTMカ
ードにおける各結晶面のX線反射強度比であって、IA
hh0 =100、IA h00 =20、IA 2hhh =30、IA
3hh0 =12、IA hhh =6である。さらにTは、T=
(I hh0 /IA hh0 )+(I h00 /IA h00 )+(I
2hhh /IA 2hhh )+(I 3hh0 /IA 3hh0 )+(I hhh
IA hhh )である。
Therefore, (hh0), (h00),
(2hhh), (3hh0) and (hhh) oriented gold
The abundance of genus crystals is expressed as follows. (Hh0) Oriented metal crystal: S hh0 = {(I hh0 / IA
hh0 ) / T} × 100, ( h00 ) oriented metal crystal: S h00 = {(I h00 / IA)
h00 ) / T} × 100, (2hhh) oriented metal crystal: S 2hhh = {(I 2hhh / I
A 2hhh ) / T} × 100, (3hh0) oriented metal crystal: S 3hh0 = {(I 3hh / I
A 3hh ) / T} × 100, (hhh) oriented metal crystal: S hhh = {(I hhh / IA)
hhh) / T} × 100 Here, I hh0, I h00, I 2hhh, I 3hh0, I hhh each
It is a measured value of the X-ray reflection intensity of the crystal plane. Also, IA hh0 ,
IA h00, IA 2hhh, IA 3hh0 , IA hhh is ASTM mosquitoes
X-ray reflection intensity ratio of each crystal plane in the
hh0 = 100, IA h00 = 20 , IA 2hhh = 30, IA
3hh0 = 12, it is the IA hhh = 6. Further, T is T =
(I hh0 / IA hh0) + (I h00 / IA h00) + (I
2hhh / IA 2hhh) + (I 3hh0 / IA 3hh0) + (I hhh /
IA hhh ).

【0011】[0011]

【作用】体心立方構造を持つ金属結晶の集合体におい
て、ミラー指数で(h00)面を摺動面側に向けた(h
00)配向性金属結晶および/またはミラー指数で(3
hh0)面を摺動面側に向けた(3hh0)配向性金属
結晶が前記存在率 h00 ,S 3hh0 にて存在すると、摺動
面には、例えば比較的大きな角錐状(または角錐台状)
金属結晶が多数晶出し、それらは相互に食込んだ状態を
呈する。これにより、摺動面は多数の微細な山部と、そ
れら山部の間に形成された多数の微細な谷部と、山部相
互の食込みに因る多数の微細な沢部とからなる入組んだ
様相を呈するので、摺動面構成体の保油性が良好とな
る。また角錐状金属結晶における先端部側の優先的摩耗
によって摺動面構成体の初期なじみ性も良好である。た
だし、(h00)配向性金属結晶の存在率 h00
h00 ≧25%であるか、(3hh0)配向性金属結晶の
存在率 3hh0 3hh0 ≧25%であると、それら配向性
金属結晶の増加に伴い摺動面の様相が単純化傾向となる
ので、摺動面構成体の保油性および初期なじみ性が低下
する。
In the aggregate of metal crystals having a body-centered cubic structure, the (h00) plane is directed to the sliding surface side by the Miller index.
(00) Oriented metal crystals and / or Miller indices of (3)
hh0) toward the surface on the sliding surface side (3Hh0) when oriented metal crystals is present in the existence ratio S h00, S 3hh0, the sliding surface, for example, a relatively large pyramidal (or truncated pyramid)
A large number of metal crystals are crystallized, and they have a state of interpenetrating. As a result, the sliding surface is composed of a number of fine peaks, a number of fine valleys formed between the peaks, and a number of fine valleys due to the penetration of the peaks. Because of the assembled appearance, the oil retaining property of the sliding surface structure is improved. Further, the preferential wear of the pyramid-shaped metal crystal on the tip portion side also provides good initial conformability of the sliding surface structure. However, the existence rate S h00 of the (h00) oriented metal crystal is S
If h00 ≧ 25% or the abundance S 3hh0 of (3hh0) -oriented metal crystals is S 3hh0 ≧ 25%, the appearance of the sliding surface tends to be simplified with the increase of the oriented metal crystals. Therefore, the oil retaining property and initial conformability of the sliding surface structure are reduced.

【0012】[0012]

【実施例】図1,図2において、内燃機関用ピストン1
はAl合金製母材2を有し、その母材2のランド部31
およびスカート部32 外周面に、メッキ処理により層状
摺動面構成体4が形成される。
1 and 2 show a piston 1 for an internal combustion engine.
Has a base material 2 made of an Al alloy, and a land portion 3 1 of the base material 2.
And the skirt portion 3 2 outer circumferential surface, a layered slide surface construction 4 is formed by plating.

【0013】図3に示すように、摺動面構成体4は体心
立方構造(bcc構造)を持つ金属結晶の集合体より構
成される。その集合体は、ミラー指数で(h00)面
を、シリンダボア内壁5との摺動面4a側に向け、且つ
存在率 h00 が0%<S h00 <25%である(h00)
配向性金属結晶および/またはミラー指数で(3hh
0)面を摺動面4a側に向け、且つ存在率 3hh0 が0%
<S 3hh0 <25%である(3hh0)配向性金属結晶を
含んでいる。
As shown in FIG. 3, the sliding surface structure 4 is composed of an aggregate of metal crystals having a body-centered cubic structure (bcc structure). The aggregate faces the (h00) plane with the Miller index toward the sliding surface 4a with the cylinder bore inner wall 5, and the abundance S h00 is 0% <S h00 <25% (h00).
Oriented metal crystals and / or Miller indices (3 hh
0) The surface faces the sliding surface 4a side, and the existence ratio S 3hh0 is 0%.
<S 3hh0 <25% (3hh0) containing oriented metal crystals.

【0014】例えば、両配向性金属結晶が前記存在率
h00 ,S 3hh0 にて存在すると、図4,図5に示すよう
に、摺動面4aには、比較的大きな角錐状または角錐台
状、図示例では三角錐状金属結晶6が多数晶出し、それ
らは相互に食込んだ状態を呈する。これにより、摺動面
4aは多数の微細な山部7と、それら山部7間の多数の
微細な谷部8と、山部7相互の食込みによる多数の微細
な沢部9とからなる入組んだ様相を呈するので、摺動面
構成体4の保油性が良好となる。また三角錐状金属結晶
6の先端部が優先的に摩耗するので、摺動面構成体4の
初期なじみ性も良好となる。
For example, if the bi-oriented metal crystal has the abundance S
h00, when present at S 3Hh0, 4, as shown in FIG. 5, the sliding surface 4a, a relatively large pyramid or truncated pyramid, out numerous crystal is trigonal pyramid-shaped metal crystals 6 in the illustrated embodiment, They exhibit interpenetrated states. As a result, the sliding surface 4a is formed of a large number of fine peaks 7, a large number of fine valleys 8 between the peaks 7, and a large number of fine valleys 9 formed by mutual penetration of the peaks 7. Because of the assembled appearance, the oil retaining property of the sliding surface structure 4 is improved. In addition, since the tip of the triangular pyramid-shaped metal crystal 6 is worn preferentially, the initial conformability of the sliding surface structure 4 is also improved.

【0015】図6に示すように、摺動面4aに沿う仮想
面10に対する(h00)面の傾きは三角錐状金属結晶
6の傾きとなって現われるので、摺動面構成体4の保油
性および初期なじみ性に影響を与える。そこで、(h0
0)面が仮想面10に対してなす傾き角θは0°≦θ≦
15°に設定される。この傾き角θは(3hh0)面に
ついても同様に0°≦θ≦15°である。この場合、
(h00)面、(3hh0)面の傾き方向については限
定されない。(h00)面および(3hh0)面につい
て、傾き角θがθ>15°になると、摺動面構成体4の
保油性および初期なじみ性が低下する。
As shown in FIG. 6, the inclination of the (h00) plane with respect to the virtual plane 10 along the sliding surface 4a appears as the inclination of the triangular pyramid-shaped metal crystal 6, so that the oil retaining property of the sliding surface structure 4 And the initial conformability. Then, (h0
0) The inclination angle θ between the plane and the virtual plane 10 is 0 ° ≦ θ ≦
It is set to 15 °. The inclination angle θ is also 0 ° ≦ θ ≦ 15 ° for the (3hh0) plane. in this case,
The inclination direction of the (h00) plane and the (3hh0) plane is not limited. When the inclination angle θ is θ> 15 ° with respect to the (h00) plane and the (3hh0) plane, the oil retaining property and the initial conformability of the sliding surface structure 4 decrease.

【0016】bcc構造を持つ金属結晶としては、F
e、Cr、Mo、W、Ta、Zr、Nb、V等の単体ま
たは合金の結晶を挙げることができる。
As the metal crystal having the bcc structure, F
e, Cr, Mo, W, Ta, Zr, Nb, V, etc., or a crystal of a simple substance or alloy.

【0017】本発明に係る摺動面構成体4を形成するた
めのメッキ処理において、電気Feメッキ処理を行う場
合の基本的条件は、表1、表2の通りである。
In the plating process for forming the sliding surface structure 4 according to the present invention, the basic conditions for performing the electric Fe plating process are as shown in Tables 1 and 2.

【0018】[0018]

【表1】 [Table 1]

【0019】有機系添加剤としては、尿素、サッカリン
等が用いられる。
As organic additives, urea, saccharin and the like are used.

【0020】[0020]

【表2】 [Table 2]

【0021】前記条件下で行われる電気Feメッキ処理
において、陰極電流密度、メッキ浴pH、有機系添加剤
の配合量等によって(h00),(3hh0)配向性F
e結晶の晶出、その存在量等を制御する。
In the electric Fe plating process performed under the above-mentioned conditions, the (h00) and (3hh0) orientation F are determined depending on the cathode current density, the plating bath pH, and the amount of the organic additive.
The crystallization of the e crystal, its abundance, etc. are controlled.

【0022】メッキ処理としては、電気メッキ処理の外
、例えば気相メッキ法であるPVD法、CVD法、
パッタ法、イオンプレーティング等を挙げることができ
る。スパッタ法によりW、Moメッキを行う場合の条件
は、例えばAr圧力 0.8Pa、Ar加速電力 直流
1kW、母材温度 100℃である。CVD法によりW
メッキを行う場合の条件は、例えば原材料 WF6 、ガ
ス流量10cc/min 、チャンバ内圧力 100Pa、母
材温度 500℃である。
[0022] As the plating process, the outside of the electroplating treatment include P VD method is an example Ebakisho plating method, CVD method, sputtering method, ion plating or the like. Conditions for performing W and Mo plating by the sputtering method are, for example, an Ar pressure of 0.8 Pa, an Ar acceleration power of 1 VDC, and a base material temperature of 100 ° C. W by CVD method
The conditions for plating are, for example, raw material WF 6 , gas flow rate 10 cc / min, chamber pressure 100 Pa, and base material temperature 500 ° C.

【0023】以下、具体例について説明する。Hereinafter, specific examples will be described.

【0024】Al合金製母材2のランド部31 およびス
カート部32 外周面に、電気Feメッキ処理を施すこと
によりFe結晶の集合体より構成された摺動面構成体4
を形成して複数の内燃機関用ピストン1を製造した。
[0024] Al land portion of alloy base material 2 3 1 and the skirt portion 3 2 outer circumferential surface, electrical Fe plating the slide surface construction 4 which is composed of an aggregate of Fe crystals by subjecting
To produce a plurality of pistons 1 for an internal combustion engine.

【0025】表3〜表6は、摺動面構成体4の例1〜1
7における電気Feメッキ処理条件を示す。ただし、表
3,表5はメッキ浴組成を、また表4,表6は処理条件
をそれぞれ示す。
Tables 3 to 6 show Examples 1 to 1 of the sliding surface structure 4.
7 shows the conditions for the electric Fe plating process in Example 7. Tables 3 and 5 show the plating bath compositions, and Tables 4 and 6 show the processing conditions.

【0026】[0026]

【表3】 [Table 3]

【0027】[0027]

【表4】 [Table 4]

【0028】[0028]

【表5】 [Table 5]

【0029】[0029]

【表6】 [Table 6]

【0030】表7,表8は、例1〜17における摺動面
4aの結晶形態、Fe結晶の粒径、各配向性Fe結晶の
存在率Smおよび硬さをそれぞれ示す。
Tables 7 and 8 show the crystal morphology of the sliding surface 4a, the grain size of the Fe crystal, the abundance Sm and the hardness of each oriented Fe crystal in Examples 1 to 17, respectively.

【0031】[0031]

【表7】 [Table 7]

【0032】[0032]

【表8】 [Table 8]

【0033】存在率Smは、例1〜17のX線回折図
(X線照射方向は摺動面4aに対して直角方向)に基づ
いて次式から求められたものである {110}配向性Fe結晶:S110 ={(I110 /IA
110 )/T}×100、 {200}配向性Fe結晶:S200 ={(I200 /IA
200 )/T}×100、 {211}配向性Fe結晶:S211 ={(I211 /IA
211 )/T}×100、 {310}配向性Fe結晶:S310 ={(I310 /IA
310 )/T}×100、 {222}配向性Fe結晶:S222 ={(I222 /IA
222 )/T}×100 ここで、I110 、I200 、I211 、I310 、I222 は各
結晶面のX線反射強度の測定値(cps)であり、また
IA110 、IA200 、IA211 、IA310 、IA222
ASTMカードにおける各結晶面のX線反射強度比で、
IA110 =100、IA200 =20、IA211 =30、
IA310 =12、IA222 =6である。さらにTは、T
=(I110 /IA110 )+(I200 /IA200 )+(I
211 /IA211 )+(I310 /IA310 )+(I222
IA222 )である。
The abundance Sm is obtained from the following equation based on the X-ray diffraction diagrams of Examples 1 to 17 (the X-ray irradiation direction is a direction perpendicular to the sliding surface 4a) . {110} oriented Fe crystal: S 110 = {(I 110 / IA)
110 ) / T} × 100, {200} oriented Fe crystal: S 200 = {(I 200 / IA)
200 ) / T} × 100, {211} oriented Fe crystal: S 211 = {(I 211 / IA)
211 ) / T} × 100, {310} oriented Fe crystal: S 310 = {(I 310 / IA)
310 ) / T} × 100, {222} oriented Fe crystal: S 222 = {(I 222 / IA)
222 ) / T} × 100 where I 110 , I 200 , I 211 , I 310 , and I 222 are the measured values (cps) of the X-ray reflection intensity of each crystal plane, and IA 110 , IA 200 , and IA 211 , IA 310 and IA 222 are the X-ray reflection intensity ratios of each crystal plane in the ASTM card,
IA 110 = 100, IA 200 = 20, IA 211 = 30,
IA 310 = 12 and IA 222 = 6. Further, T is T
= (I 110 / IA 110) + (I 200 / IA 200) + (I
211 / IA 211) + (I 310 / IA 310) + (I 222 /
IA 222 ).

【0034】図7は、例2のX線回折図であり、図8
は、例2における摺動面4aの結晶構造を示す顕微鏡写
真(5000倍)である。図8において、相互に食込ん
だ多数の三角錐状Fe結晶が観察される。表7、図7に
示すように、例2における(h00)配向性Fe結晶、
したがって{200}配向性Fe結晶の存在率
200 は、 200 =1.2%であり、また(3hh0)配
向性Fe結晶、したがって{310}配向性Fe結晶の
存在率 310 は、 310 =2.2%である。
[0034]FIG. 7 is an X-ray diffraction diagram of Example 2.FIG.
Is a micrograph showing the crystal structure of the sliding surface 4a in Example 2.
True (5000 times). In FIG. 8,
Many triangular pyramidal Fe crystals are observed. Table 7 and FIG.
As shown, the (h00) oriented Fe crystals in Example 2
Therefore, the abundance of {200} oriented Fe crystalsS
200 IsS 200 = 1.2%, and (3hh0)
Of directional Fe crystals and thus {310} oriented Fe crystals
PresenceS 310 IsS 310 = 2.2%.

【0035】図9は、例4のX線回折図であり、図10
は、例4における摺動面4aの結晶構造を示す顕微鏡写
真(5000倍)である。図10において、多数の比較
的大きな三角錐状Fe結晶と、多数の小角錐状Fe結晶
とが観察される。図10より、三角錐状Fe結晶相互間
にオイル溜が形成され、またそれらの谷間に非常に入組
んだ状態で晶出している小角錐状Fe結晶によってもオ
イル溜が形成されることが判る。表7、図9に示すよう
に、例4における{200}配向性Fe結晶の存在率
200 は、 200 =3.3%であり、また{310}配向
性Fe結晶の存在率 310 は、 310 =5.4%であ
る。
FIG. 9 is an X-ray diffraction diagram of Example 4, and FIG.
Is a micrograph (5000 times) showing the crystal structure of the sliding surface 4a in Example 4. In FIG. 10, a large number of relatively large triangular pyramidal Fe crystals and a large number of small pyramidal Fe crystals are observed. From FIG. 10, it can be seen that an oil reservoir is formed between the trigonal pyramid-shaped Fe crystals, and an oil reservoir is also formed by the small pyramid-shaped Fe crystals that are crystallized in a very complicated state between the valleys. . As shown in Table 7 and FIG. 9, the abundance S of the {200} oriented Fe crystal in Example 4
200 is S 200 = 3.3%, and the abundance S 310 of {310} oriented Fe crystals is S 310 = 5.4%.

【0036】図11は、例17における摺動面4aの結
晶構造を示す顕微鏡写真(5000倍)である。図11
より、{310}配向性Fe結晶の存在率 310
310 ≧25%になると、摺動面4aの様相が単純化して
平滑になることが判る。
FIG. 11 is a photomicrograph (5000 times) showing the crystal structure of the sliding surface 4a in Example 17. FIG.
Thus, the existence rate S 310 of the {310} oriented Fe crystal is S
It can be seen that when 310 ≧ 25%, the appearance of the sliding surface 4a is simplified and becomes smooth.

【0037】次に、例1〜17について、チップオンデ
ィスク方式による焼付きテストを行って、焼付き発生荷
重を求めたところ、表9,表10の結果を得た。テスト
条件は次の通りである。ディスクの材質 Al−10重
量%Si合金、ディスクの回転速度 15m/sec 、給
油量 0.3ml/min 、摺動面構成体より製作されたチ
ップの摺動面の面積 1cm2
Next, for Examples 1 to 17, a seizure test was performed by a chip-on-disk method, and the seizure load was determined. The results shown in Tables 9 and 10 were obtained. The test conditions are as follows. Disc material: Al-10% by weight Si alloy, disc rotation speed: 15 m / sec, oil supply: 0.3 ml / min, area of the sliding surface of the chip manufactured from the sliding surface structure 1 cm 2 .

【0038】[0038]

【表9】 [Table 9]

【0039】[0039]

【表10】 [Table 10]

【0040】図12は、例1〜17における{200}
配向性Fe結晶の存在率 200 と焼付き発生荷重との関
係を示し、線x1 は{310}配向性Fe結晶の存在率
310 310 <25%の場合に、また線x2 は{31
0}配向性Fe結晶の存在率 310 310 がS=25
%の場合にそれぞれ該当する。図12、例1〜9から明
らかなように、{200}配向性Fe結晶の存在率
200 200 <25%に、また{310}配向性Fe結
晶の存在率 310 310 <25%にそれぞれ設定する
ことにより、焼付き発生荷重を550N以上に上昇させ
て耐焼付き性を向上させることができる。ただし、例1
3のように{200}配向性Fe結晶の存在率S 200
がS 200 =0%であり、また{310}配向性Fe結晶
の存在率 310 がS 310 =0%では焼付き発生荷重が低
い。
FIG. 12 shows {200} in Examples 1 to 17.
The relationship between the abundance S 200 of the oriented Fe crystal and the seizure load is shown, and a line x 1 indicates the abundance of the {310} oriented Fe crystal.
When S 310 is S 310 <25%, the line x 2 is {31
The existence ratio S 310 of the 0 ° -oriented Fe crystal is S = 25 for S 310.
%, Respectively. As is clear from FIG. 12 and Examples 1 to 9, the abundance S of {200} -oriented Fe crystals
By setting 200 to S 200 <25% and the abundance S 310 of {310} -oriented Fe crystals to S 310 <25%, the seizure load is increased to 550N or more to improve seizure resistance. Can be improved. However, Example 1
As in 3, prevalence S 200 of {200} oriented Fe crystals
Is S 200 = 0%, and when the abundance S 310 of {310} oriented Fe crystals is S 310 = 0%, the seizure load is low.

【0041】表11、表12は、摺動面構成体4におい
て、{310}配向性Fe結晶の存在率S 310 をS 310
=0%に設定した例18および{200}配向性Fe結
晶の存在率 200 200 =0%に設定した例19にお
ける電気メッキ処理条件を示す。
[0041] Table 11, Table 12, the slide sliding surface construction 4, the abundance ratio S 310 of {310} oriented Fe crystal S 310
= 0% prevalence S 200 of Example 18 and {200} oriented Fe crystals is set to indicate the electroplating process conditions in Example 1-9 was set at S 200 = 0%.

【0042】[0042]

【表11】 [Table 11]

【0043】[0043]

【表12】 [Table 12]

【0044】表13は、例18,19における摺動面4
aの結晶形態、Fe結晶の粒径、各配向性Fe結晶の存
在率Smおよび硬さをそれぞれ示す。
Table 13 shows that the sliding surfaces 4 in Examples 18 and 19 are as follows.
The crystal form of a, the grain size of the Fe crystal, the abundance Sm of each oriented Fe crystal, and the hardness are shown.

【0045】[0045]

【表13】 [Table 13]

【0046】例18,19について、前記と同一条件下
でチップオンディスク方式による焼付きテストを行った
ところ、例18,19は、それぞれ940Nの焼付き発
生荷重を有し、{200}配向性Fe結晶および{31
0}配向性Fe結晶の一方が存在していなくても、摺動
面構成体4は優秀な耐焼付き性を備えていることが判明
した。
When a seizure test was performed on the Examples 18 and 19 by the chip-on-disk method under the same conditions as described above, Examples 18 and 19 each had a seizure load of 940 N and {200} orientation. Fe crystal and {31
It was found that even if one of the 0 ° -oriented Fe crystals was not present, the sliding surface structure 4 had excellent seizure resistance.

【0047】摺動面構成体は、例えば次のような内燃機
関用部品等の摺動部に適用される。ピストン(リング
溝)、ピストンリング、ピストンピン、コンロッド、ク
ランクシャフト、軸受メタル、オイルポンプロータ、オ
イルポンプロータハウジング、カムシャフト、スプリン
グ(端面)、スプリングシート、スプリングリテーナ、
コッタ、ロッカアーム、ローラベアリングアウタケー
ス、ローラベアリングインナケース、バルブステム、バ
ルブフェイス、油圧タペット、ウオータポンプロータシ
ャフト、プーリ、ギア、トランスミッションシャフト
部、クラッチプレート、ワッシャ、ボルト(座面、ねじ
部)。
The sliding surface structure is applied to, for example, the following sliding parts of internal combustion engine parts and the like. Piston (ring groove), piston ring, piston pin, connecting rod, crankshaft, bearing metal, oil pump rotor, oil pump rotor housing, camshaft, spring (end face), spring seat, spring retainer,
Cotta, rocker arm, roller bearing outer case, roller bearing inner case, valve stem, valve face, hydraulic tappet, water pump rotor shaft, pulley, gear, transmission shaft, clutch plate, washer, bolt (seat surface, screw).

【0048】[0048]

【発明の効果】本発明によれば、結晶構造を前記のよう
に特定することによって、耐焼付き性の優れた摺動面構
成体を提供することができる。
According to the present invention, by specifying the crystal structure as described above, it is possible to provide a sliding surface structure having excellent seizure resistance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】ピストンの側面図である。FIG. 1 is a side view of a piston.

【図2】図1の2−2線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line 2-2 of FIG.

【図3】体心立方構造およびその(h00)面および
(3hh0)面を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a body-centered cubic structure and its (h00) plane and (3hh0) plane.

【図4】摺動面構成体の一例を示す要部斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of a main part showing an example of a sliding surface structure.

【図5】図4の5−5線断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along line 5-5 in FIG. 4;

【図6】体心立方構造における(h00)面の傾きを示
す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an inclination of a (h00) plane in a body-centered cubic structure.

【図7】摺動面構成体の一例におけるX線回折図であ
る。
FIG. 7 is an X-ray diffraction diagram of an example of a sliding surface structure.

【図8】摺動面構成体の一例における摺動面の結晶構造
を示す顕微鏡写真である。
FIG. 8 is a micrograph showing a crystal structure of a sliding surface in an example of a sliding surface structure.

【図9】摺動面構成体の他例におけるX線回折図であ
る。
FIG. 9 is an X-ray diffraction diagram of another example of the sliding surface structure.

【図10】摺動面構成体の他例における摺動面の結晶構
造を示す顕微鏡写真である。
FIG. 10 is a micrograph showing a crystal structure of a sliding surface in another example of the sliding surface structure.

【図11】摺動面構成体の他例における摺動面の結晶構
造を示す顕微鏡写真である。
FIG. 11 is a micrograph showing a crystal structure of a sliding surface in another example of the sliding surface structure.

【図12】{200}配向性Fe結晶の存在率と焼付き
発生荷重との関係を示すグラフである。
FIG. 12 is a graph showing the relationship between the abundance of {200} oriented Fe crystals and the load at which seizure occurs.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 摺動面構成体 4a 摺動面 4 Sliding surface structure 4a Sliding surface

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 体心立方構造を持つ金属結晶の集合体よ
り構成され、その集合体は、ミラー指数で(h00)面
を摺動面側に向け(h00)配向性金属結晶およびミ
ラー指数で(3hh0)面を摺動面側に向け(3hh
0)配向性金属結晶の少なくとも一方を含み、前記(h
00)配向性金属結晶の存在率S h00 が0%<S h00
25%であり、前記(3hh0)配向性金属結晶の存在
率S 3hh0 が0%<S 3hh0 <25%であることを特徴とす
る摺動面構成体。
The present invention comprises an aggregate of metal crystals having a body-centered cubic structure, wherein the aggregate has an (h00) oriented metal crystal with a (h00) plane directed toward a sliding surface with a Miller index, and a Miller index. in (3hh0) plane toward the sliding surface (3HH
0) only contains at least one of the oriented metal crystal, the (h
00) The existence rate S h00 of the oriented metal crystal is 0% <S h00 <
25%, and the presence of the (3hh0) oriented metal crystal
A sliding surface structure, wherein the ratio S 3hh0 is 0% <S 3hh0 <25% .
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